Anabiose: teknologi til dybfrysning af mennesker

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

I sidste uge samledes en gruppe eksperter i New Orleans for at studere muligheden for at fordybe mennesker i "syntetisk" dvale, eller kunstig dvale. Forskere lærer af naturen ved at forsøge at forstå de faktorer, der fører til dvale og genopvågning hos dyr.

Ingen film om interstellar rejser er komplet uden dyb søvn. "Prometheus", "Passagerer", overalt ser vi, hvordan hovedpersonerne vågner op i dvalekabiner, genstarter deres skrøbelige fysiologi fra en lang tilstand af immobile fossiler - ofte med udbrud af mavevæsker, det vil sige simpelthen opkastning. Denne brutale proces ser ud til at give mening. Mennesker går jo ikke naturligt i dvale. Men en lille gruppe videnskabsmænd forsøger at overvinde naturen og sætte mennesker i kunstig dvale. Hvis det lykkes, kan de forsinke aldring, helbrede livstruende sygdomme og tage os til Mars og videre.

I sidste uge samledes en gruppe eksperter i New Orleans for at studere muligheden for at fordybe mennesker i "syntetisk" dvale, eller kunstig dvale. Forskere lærer af naturen ved at forsøge at forstå de faktorer, der fører til dvale og genopvågning hos dyr.

Dvalens mysterium

Hvad kunne være bedre til at overkomme lange strækninger af livet i forhold med truende kulde og mangel på mad end at kaste sig ud i dyb bevidstløshed? Det meste af dyreverdenen går i dvale: bjørne, egern, pindsvin. Selv vores primatfætre, den fedthalede lemur, styrtdykker deres stofskifte, når fødevareforsyningen svinder ind.

Hvad med os? Selvom vi desværre ikke er i dvale, tyder nogle "mirakler" på, at metabolisk dybfrysning kan hjælpe med at bevare vores beskadigede kroppe for fremtiden.

I 1999 faldt radiolog Anna Bagenholm gennem isen, mens hun stod på ski i Norge. Da hun blev reddet, havde hun været under isen i over 80 minutter. Efter alt at dømme var hun klinisk død - ingen ånde, ingen puls. Hendes kropstemperatur faldt til hidtil usete 13,7 grader Celsius.

Men da lægerne gradvist opvarmede hendes blod, helede hendes krop langsomt. Dagen efter blev hjertet genstartet. Tolv dage senere åbnede hun øjnene. Til sidst fik hun en fuld bedring.

Bagenholms tilfælde er blot et fingerpeg om, at mennesker har evnen til at komme sig fra svært deprimerede metaboliske tilstande. I årevis har læger brugt terapeutisk hypotermi, der sænker kropstemperaturen med flere grader over flere dage, for at hjælpe patienter med at klare hjerneskade eller forsinket epilepsi.

Hurtig afkøling hjælper med at bevare væv, der er blevet afskåret fra blodforsyningen, så de kræver mindre ilt for at fungere. I Kina har eksperimenter holdt folk frosne i op til to uger.

Løftet om terapeutisk hypotermi er så stort, at NASA i 2014 samarbejdede med Atlanta-baserede SpaceWorks og gav forhåndsfinansiering til en rumrejsedvale til en mission til Mars.

Selvom en flyvning ud i rummet kun varer et par måneder, kan det at sætte astronauter i en inaktiv tilstand alvorligt reducere mængden af nødvendig mad og størrelsen af habitatet. At falde i søvn kan også forhindre alvorlige bivirkninger fra lav tyngdekraft, såsom ændringer i cerebrospinalvæskestrømmen, som kan påvirke synet negativt. Direkte muskelstimulering, takket være dvale-vuggen, kan forhindre muskeltab under nul-tyngdekraftstilstande, og en dyb tilstand af bevidstløshed kan potentielt minimere psykologiske problemer såsom kedsomhed og ensomhed.

Projektet er gået ind i anden fase af finansieringen, men der er stadig mange spørgsmål til det. En af dem er forbundet med det faktum, at langvarig hypotermi har en frygtelig effekt på helbredet: blodpropper, blødning, infektion, leversvigt kan forekomme. På et rumfartøj uden sofistikeret medicinsk udstyr kan disse komplikationer være dødelige.

Et andet problem er, at vi ikke helt forstår, hvad der sker med dyret, når det går i hi. Dette er, hvad New Orleans-konferencen forsøgte at løse.

Biologisk inspiration

Dr. Hannah Carey fra University of Wisconsin mener, at muligheden for fordybelse i dvale ikke bør søges i medicin, men i naturen.

Carey studerer dvalevanerne hos landegernet, en lille altædende gnaver, der strejfer rundt på de nordamerikanske prærier. Fra slutningen af september til maj dvaler jordegernet i underjordiske huler og overlever strenge vintre.

En af Careys mærkelige observationer er, at lave stofskiftehastigheder ikke varer hele vinteren. Periodisk kommer sovende dyr ud af deres torpor i en halv dag, hvilket øger deres kropstemperatur til et normalt niveau. Men dyrene spiser eller drikker stadig ikke i disse perioder.

Neurovidenskabsmænd har længe forsøgt at udarbejde en omfattende liste over fordelene ved søvn. For eksempel viser forskning, at søvn hjælper hjernen med at fjerne giftigt affald fra lymfesystemet og tillader hjernens synapser at "genstarte". Hvis dvaletilstand i sig selv fører til en tilstand af søvnmangel, kan periodisk søvn så hjælpe med dette?

Vi ved det ikke endnu. Men Carey mener, at resultaterne af dyreforsøg viser, at i søgen efter menneskelig dvale vil studier af naturlige dvaletilstandes biologi give flere resultater end at anvende medicinsk praksis baseret på hypotermi, det vil sige hypotermi.

Kunstig fordybelse i søvn

Mens Carey og Vyazovsky udforsker, hvordan dvaletilstand hjælper dyr med at forblive sunde, tog Dr. Matteo Serri fra universitetet i Bologna i Italien en lidt anden vej: hvordan man kunstigt fremkalder følelsesløshed hos dyr, der ikke går i dvale?

Svaret kan ligge i en lille gruppe neuroner i raphe pallidus hjerneregion. Da stofskiftet sænkes dramatisk under dvale, vil hormonelle og hjernemekanismer sandsynligvis udløse denne proces.

Tilbage i 2013 var hans hold af videnskabsmænd en af de første til at sætte rotter i dvale. Normalt sover disse dyr ikke om vinteren. De blev injiceret med et kemikalie i raphe pallidus for at hæmme neuronal aktivitet. Disse neuroner er normalt involveret i "termoregulatorisk beskyttelse mod kulde," siger Serry, hvilket betyder, at de udløser biologiske reaktioner, der modvirker faldet i kropstemperaturen.

Rotterne blev derefter placeret i et mørkt, koldt rum og fodret med en kost med højt fedtindhold, som er kendt for at reducere stofskiftet.

At slukke for de beskyttende neuroner i seks timer førte til et kraftigt fald i temperaturen i rotternes hjerner. Deres hjertefrekvens og blodtryk faldt også. Til sidst begyndte mønsteret af hjernebølger at ligne mønsteret af bølgerne af dyr i en tilstand af naturlig dvale.

Det mest interessante var, at da forskerne stoppede "behandlingen", kom rotterne sig - allerede dagen efter viste de ingen tegn på unormal adfærd.

Tidligere forsøg på at inducere torpor hos dyr, der ikke går i dvale, har mislykkedes, men denne undersøgelse viste, at inhibering af neuroner i raphe pallidus er afgørende for at inducere en torpor-lignende tilstand.

Hvis disse resultater bekræftes af eksemplet med større pattedyr, vil det give mening at gå videre til dvale hos mennesker. Serri og andre arbejder på yderligere at analysere hjernens kontrol over følelsesløshed og hvordan man hacker den for at sætte hjernen i dvale.

Hvad er det næste?

Fordybelsen af en person i en tilstand af dvale, dvale, suspenderet animation - kald det, hvad du vil - er stadig langt fra virkeligheden. Men forskningsresultater afslører gradvist molekylære og neuronale faktorer, der i teorien kunne give os en dybfrysningstilstand.